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1、 1砂头仔粉碎生产明矾砂头仔粉碎生产明矾1一、概述我矿明矾生产一直以来延用古老的“水浸法”工艺，几十年来虽然经局部工艺改造，使焙烧和溶解机械化程度得以提高。但是，还存在 着资源浪费大，劳动强度高，生产周期长，产品收得率低等缺陷。在“水浸法”炼矾生产工艺中，滚筒洗砂形成的砂头仔大部随废渣充填，造成资源浪费现象，为解决以上问题提出本方案。方案中拟对砂头仔进凉干，粗破、细破，加硫酸搅拌浸出，压滤，结晶等工序进行生产钾明矾。极大提高了炼矾工艺机械化程度，缩短生产周期，使有限的资源得以充分利用，提高明矾的品位回收率，增加了明矾产量，可获得明显的经济效益。二、生产机理焙烧后的熟明矾倒入砂堆喷水风化，由于熟
2、石粒度不均匀，以及喷水操作由人工完成，难免带来部分风化不完全的熟石进入滚筒洗砂机中，难于浸出；而且明矾石在焙烧炉中由于温度控制凭工人经验，熟石过火、夹生现象时有发生，这些熟石在风化堆中也不能风化。在浸出工序中，滚筒洗衣砂机将过火、夹生、风化不完全的熟石汇聚一起，通过自然凉干、破碎、粉碎，加少量硫酸搅拌浸出，压滤结晶生产明矾。加少量硫酸主要目的是使过火熟石得以浸出提高浸出率。1、明矾石的焙烧2550 K2SO4AL2（SO4）34AL（OH）3K2SO4AL2（SO4）32AL2O3H2O650 K2SO4AL2（SO4）34AL（OH）3K2SO4AL2O3+2AL2O3H2O+SO2过火石2
3、、熟石风化是熟明矾石与水充分接触起化学反应，破坏了原矿石结构状态，使矿石中的 K2SO4与 AL2（SO4）3之间进一步松散，脱离二氧化硅胶结，形成细粒明矾，同时与 SiO2、AL2O3、Fe2O3等物质产生一定的分离。K2SO4AL2（SO4）32AL2O3H2OK2SO4AL（SO4）324H2O(明(熟明矾石)矾)AL2O3K2SO4AL2O3H2OH2SO4K2SO4AL2（SO4）324H2O(明矾)3（过火明矾石）三、生产工艺流程砂头仔自然凉干破 碎粉 碎搅拌浸出压 滤明矾产品 工艺流程示意图静止结晶4四、室内小试及工业试验情况为确认本方案的可行性，我厂自 2011 年 2 月起至
4、 2011 年 6 月，做了几次室内试验及工业试验，取得了一定数据。1、砂头仔主要成份本试验用样品，取自炼矾一厂好坏混合的砂头仔，经破碎、雷蒙机粉碎，细度小于 20 目。其成份见表一表一成份样品AL2O3(%) SO3(%)品位（%）含矾量（%）脱水率（%）脱硫率（%）砂头仔16.4412.6132.6237.3695.378.52、小试情况见表二表二投 入 产 出 项目编号石粉（g）硫酸(g) 水精液（g）(折折明矾（g）出矾率（%）5AL2O3)1#100075100027251.225.12#100037150024.3226.222.63、工业试验见表三表三投 入 产 出品位收得率项目
5、序号石粉（kg）硫酸（kg）系统带入明矾（kg）精液AL2O3（kg）折明矾 kg 实得明矾kg出矾率%1#3500230500205.4191216203286.52#75002301015485096210026.772.13#6700172.550593.55519205029.879.94、结论从以上的试验情况，小试的平均出矾率为 23.85%，工业试验的平均出矾率为 29.5。小试出矾率偏低的主要原因是浸出反应条件形成，由于采取电炉直接加热，造成局部高温，使明矾产生水解；并由于敞开式式反应，AL2O3的浸出率没有工业试验高。6在工业试验中，1#出矾率、品位收得率较 2#、3#高的主要
6、原因是它的反应配酸率较高。由此可得出这样的结论，反应酸浓的控制直接影响了品位回收率。从二次工业试验的数据上看，工业试验的明矾品位收得率高达79.5，与现“水浸法”58.5%，相比提高了 21%。由于本试验砂头仔的可分解硫仅为 3.87%，可见，大部分为过为石，本试验加适量的硫酸补救，提高了明矾收得率。由本试验可见，熟明矾石经破碎细磨后，加适量硫酸反应浸出，可大大提高明矾收得率，并使生产周期缩短 70-80 天。五、设备选型及工艺设备布置图（一）设备选型1、粗碎粗碎为一级破碎，由于砂头仔粗细不均，大的有 200mm，本方案拟选 PEF300*600 规格颚式破碎机一台，该机生产能力为 12-40
7、m3/n,电机功率为 22KW，可调范围为 25-96mm。2、细碎经粗碎后的熟石子，再进行细碎，细度要求控制在小于 1mm，拟选用 PXJ800*800,细碎机一台，出料粒度小于 1mm，生产能力 35-45T/n,配备功率 45KW。3、反应槽本方案反应浸出拟用炉灰矾工艺的反应槽，该槽直径 3750mm(外7径)，高 3000mm。4、压滤本方案需新增一台 70m2厢式压滤机一台，炉灰矾现有二台板框压滤已严重老化，生产能力低，淘汰一台。5、结晶采用静止结晶，利用现有炼矾一、三两厂闲置结晶池，进行调整，以一天三池计，最少需结晶池 48 个。（二）工艺设备布置图（见附图）六、要要设备建筑物一览
8、表表四序号名称型号、规格价格（万） 配备动力 kw台数备注1颚式破碎机PE200*3506111新增2细碎机PXJ800*8007.5451新增3厢式压滤机XM/800-UK5.031新增4反应槽3750*30001炉灰矾在用5结晶池4200*12000.35*48=1648炼矾调整修复86小铲车ZL-1.0101新增7皮带运输机自制25.51新增 5M8厂房10M*20M181含基础及储料斗9仓库10M*20M151合计79.5七、劳动组织本方案拟对炼矾一、二、三厂砂头仔全部集中，年开工数 300 天单班组织生产，每天生产明矾三池。平均池产 3.5 吨。岗位设置及定员见表五表五岗位设置表序号
9、岗位名称定员（人）1铲车工22颚式破碎23细碎机24反应45压滤36粗、精液泵197结晶48提升19仓库610管理、修理311杂勤112浆、砂运输235八、成本及经济分析1、单位成本以月开工数 25 天，年开工数 300 天计，可生产明矾 3150 吨，以出矾 29.5 计，吨矾耗砂头仔 3.4 吨。本方案以此为基准进行单位成本测算，吨矾成本见表六。表六吨矾成本表序号项目金额（元）备注1原材料每吨砂头仔 80 元/吨，运费 20 元a熟石粉391生产每吨石粉 10/吨：电耗 3 元、机物料 2 元b硫酸652燃料、动力148加热煤耗 105 元/吨矾，动力 43 元/吨矾3工资183.3定员
10、35 人，人均工资 1440 元104五险一金54.65折旧35以投资 100 万计6修理、机物料19以 5000 元/月计7其它费用308包装物609销售费用3010财务费用30流动资金利息等单位成本1045.92、利润（1）销售收入以年产 3150 吨计，明矾价格 2000 元/吨，销售收入为 630 万元。（2）税金产品销售综合税金 15.2%，含增值税、城市维护税、教育附加费等，年缴税为 95.7 万元。（3）销售利润（年）年销售利润=销售收入-销售税金-总成本=630 万元-95.7 万元-329.5 万元=202.8 万元九、结语1、本项目从工艺看是完全可行的，提高了产品收得率（与老11工艺相比，提高了 21%） 。减少了资源浪费，提高了机械化程度缩短了炼矾生产周期，从原来的 100 天，缩短到 20 天。2、该项目对炼矾工艺改造，具有前瞻性，为今后的细粒状矿明矾石利用打好的基础。3、本项目在破碎、粉碎设备选型上，留有余量，为今后工艺衔接创造了条件， 。4、就本项目而言，其经济效益相当可观，年创利润达 200 万元以上，可当年收回投资。化 工 工 艺：洪玉平小试、工业试验参加人员：洪玉平、章华局、朱为树分 析 人 员：朱朝阳、朱思帆执 笔：洪玉平12温州矾矿动力环保厂2011-7-5
